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摘要:不同于附属装置的驱动皮带,驱动皮带很容易被看到而且易于检查。正时皮带往往隐藏在一个盖子后面,要依据发动机及发动机舱的布置才能触及到。然而,在多数情况下,正时皮带上

不同于附属装置的驱动皮带,驱动皮带很容易被看到而且易于检查。正时皮带往往隐藏在一个盖子后面,要依据发动机及发动机舱的布置才能触及到。然而,在多数情况下,正时皮带上的盖子,至少盖子的上半部,是可以拆下或者移开的,便于你能仔细地检查及更换皮带。检查时,如果看到的不是保养良好、张紧适度的皮带,你就应该及时把它更换掉。 皮带破裂 正时皮带破裂时,如果皮带被咬住,那么气门则会停在打开状态,同时发动机停止运转;破裂时如果发动机是空转,就意味着在行程顶部的活塞与张开的气门之间存有空隙。这两种情况下的破裂,损坏的只是正时皮带本身。但是,如果发动机是“过盈配合”设计,活塞和气门占据着相同空间,它们之间没有间隙,那么很快就会损坏其他部件,如气门被弯曲、活塞受冲压、缸盖报废,最严重的可能使缸壁破裂、缸体拉伤,导致发动机需要大修或者更换。这些故障将破费更多,还面临长时间不能用车的麻烦。 因此,应该了解定期检查、及时更换正时皮带的重要性。同时,也应知道:常规保养时更换正时皮带,比日后拖进修理厂进行大修要便宜很多。 皮带检查 正时皮带没有破裂,并不意味着它没有问题。随着皮带越用越旧,它拉伸的程度势必超过张紧装置能够补偿的范围,因而产生正时链轮打滑。而轮齿磨损、有润滑油附着等也会导致打滑。检查时,如果皮带有硬度降低、磨蚀、纤维断裂或者裂纹、裂缝的现象,就表明皮带已破损,不可以继续使用。接下来,检查链轮故障。损坏的链轮能“烧毁”皮带材料,并加剧皮带齿磨损。链轮故障还可能使气门机构对正时皮带产生更大的阻力。 皮带检查过程中,第一项任务是检查皮带的松紧度。如今大多数发动机都带有皮带张紧自动调节机构,而有些发动机是带手动调整装置的,但调节器本身是自动的。尽管为了测量准确,你可以采用张力计,但是用工具测量时,首先要拆卸皮带外壳,再把张力计放在链轮之间进行测量,这种检查在许多传动舱内很不实际。因此,最好还是通过感觉来判断皮带的松紧度。 如果已查明皮带松弛,那就有可能是皮带拉伸过度或者是自动张紧装置松弛或卡住,还有就是弹簧断裂。问题发现得早,也就是在皮带转动松弛还没有咬合皮带齿时,那就应该对张紧装置复位或者拧紧定位螺钉。如果皮带有跳动的现象,你就应该及时把它换掉。 如果皮带相当紧,怎么办呢?你可以用粉笔或胶带纸在皮带背面做个记号,然后用手转动发动机,检查整个皮带。查看皮带齿是否有磨损或剪切、皮带侧壁有无裂纹、皮带背面是否有裂缝以及有无任何油迹、油脂或冷却剂浸湿的痕迹。如果出现上述任何一种现象,都应该更换皮带,而且还应查明产生上述问题的根本原因,并予以排除。当然,油迹、冷却剂印迹等可能是人为的,而非渗漏所致。但是,要记住皮带外壳有衬垫密封,它们会被渗漏的液体伤蚀,而皮带的外壳罩也有可能因卷曲而变形。 皮带齿受损,常常发生在皮带张力低(即使皮带没有明显地松弛)、链轮凹槽内有污物的时候。这时应再检查一下衬垫密封。但是,如果张紧装置提供的张力过大、或者提供的张力适度而张紧装置未校准,两者都有可能使皮带齿和皮带背面破裂。这种情况比较少见。张紧装置未校准将导致皮带齿不均匀磨损,并产生大量噪音。这虽不是正时皮带的典型故障,但它警示了张紧装置未校准这一问题。

发动机正常工作依赖于各部件之间精密的时间配合,这个时间配合比如每个气门的开闭时间和火花塞的点火时间是由发动机的正时系统来保证的。正时系统其实很简单,在四冲程发动机中曲轴每转2圈完成一个完整的气缸循环,所以正时系统最基本的就是在驱动气门的凸轮轴上和曲轴上各有一个齿轮,两者的齿数比是2:1,这样两者通过某种机械方式连接起来以后曲轴每转两圈凸轮轴就会转一圈,各气门就正好动作一次。当然除了这两个齿轮的齿数比之外,它们的角度相对位置也必须是非常严格的,这样才能保证气门不仅是曲轴每转两圈开闭一次,而且要在合适的时间即活塞运动到适当的位置才能开闭。曲轴的齿轮和凸轮轴的齿轮要通过一定的机械方式来连接,最常用的就是通过皮带或者链条,这就是所谓的正时皮带和正时链条。由于曲轴和凸轮轴的机械连接必须是精确的,相互位置不能有任何变动,所以正时皮带都是带有凸齿的,这样就不会在工作中打滑了。

正时皮带和正时链条各有优缺点,正时皮带一般由橡胶加上用来加强抗拉强度的金属丝和/或强力纤维构成,结构简单、成本低、噪音低、不需要润滑,但是寿命有限,需要定期更换;而正时链条是钢结构的,寿命几乎和发动机的寿命相当,但是结构复杂、成本高、噪音大、磨损后链节之间间距扩大会可能影响正时的准确性。总的来说,近年来各汽车厂商有越来越多采用正时链条的趋势。

正时皮带负责发动机各关键部位的准确协调,所以它对发动机的正常工作是至关重要的。一旦正时皮带损坏,气门、点火工作会停止或者乱套,发动机将不能工作,而且如果发动机的气门动作最低点的设计是和活塞上止点有重合的话,即所谓干涉interference)设计,那么正时皮带一旦断掉,由于惯性曲轴带动活塞继续上下运动而气门则由于凸轮轴停转而静止,某个气门可能停在最低点,当这个气缸的活塞运动到上止点的时候就会和气门发生碰撞,气门的上端是坚固的凸轮,不能运动,结果就是气门杆被撞弯,活塞顶被撞凹,严重的情况气缸盖还会被损坏。只要这种情况发生,发动机就需要大修。

由于正时皮带的重要性,厂家通常会根据设计以及实际情况来确定一个推荐的使用寿命,并且建议在推荐使用寿命周期到达的时候更换正时皮带。这个更换周期都会在汽车的使用手册和维修手册中清楚地标明。汽车正时皮带的更换周期一般都是在6万英里到12万英里之间。当然,通常为了安全,厂家给出的推荐更换周期都有一定的余量,皮带的实际使用寿命往往长于厂家的推荐值很多。所以有些用户会推迟更换甚至不更换正时皮带,这是要冒风险的,对于非干涉型(non-interference)发动机,正时皮带断裂一般不会引起其他部件的扩大损失,但是在高速上发动机突然停止工作也是有很大的危险,而对于干涉型interference)的发动机来说,风险就更大了,发动机几乎肯定会报废。所以按照厂家的建议及时更换正时皮带是非常重要的。

在实践中,一般更换正时皮带的时候通常还会同时更换一些其他部件,常见的包括皮带张紧轮(tensioner)、惰轮和水泵(waterpump)。皮带张紧轮是用来提供给皮带适当的张力的,惰轮则是用来改变皮带的行走路径。水泵是用来循环发动机冷却水,很多发动机的水泵是由正时皮带驱动旋转的。换正时皮带的时候同时更换这些部件一方面的原因是因为它们将来万一损坏的时候更换起来需要和更换正时皮带一样的工时,成本高,不如趁着更换正时皮带发动机侧面已经打开了顺手把它们换成新的,这样车子再开几万英里都不用担心了;

另一方面的原因它们的轴承老化以后可能会出现抱死的问题,尤其是某些设计不良的水泵很容易抱死,比如国内的部分捷达、宝来、帕萨特使用大众5气门发动机的水泵就很容易出这种问题,水泵轴承一旦抱死如果它又是通过正时皮带驱动的话,那么这个巨大的阻力可能使得橡胶结构的正时皮带的凸齿吃不消而被扯掉或者扯断,从而导致正时皮带损坏,发动机停止工作甚至损坏。因此为了避免这些能的风险和节省可能的大额花费,在更换正时皮带的时候会经常把张紧轮、惰轮和水泵一起换掉。

既然正时皮带这么重要,那么除了按厂家推荐的时间定期更换之外,能不能检查正时皮带的状况来决定要不要换呢?答案是通常不推荐这么做。原因有几点:1、很多发动机要想看到正时皮带,需要拆掉很多部件,而且也只能看到一小部分,要检查皮带的全部,需要旋转曲轴一段一段地看,这都费工费时,不如直接换了算了。2、正时皮带在断裂损坏之前往往只有很短的一段时间会有磨损开裂等迹象,一旦出现瑕疵很快就会损坏,如果不是碰巧在那段短暂的时间内检查的话基本上看不到问题,所以检查所起的实际作用相当有限。但是正时皮带断裂的后果非常严重,所以最好是不要冒险,老老实实按照厂家的推荐定期更换正时皮带。

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